循环顺序队列 完成出队入队获取队列长度等操作

循环顺序队列是一种基于数组实现的队列，其中队尾指针可以循环到队头。下面是循环顺序队列的出队、入队和获取队列长度等操作的实现。

1. 初始化队列

在初始化队列时，需要指定队列的最大长度，以便为队列分配必要的内存空间。同时，需要设置队头和队尾的初始位置。

#define MAXSIZE 100 // 队列的最大长度

typedef struct {
    int data[MAXSIZE]; // 存储队列元素
    int front; // 队头指针
    int rear; // 队尾指针
} SqQueue;

// 初始化队列
void InitQueue(SqQueue &Q) {
    Q.front = 0;
    Q.rear = 0;
}

2. 入队操作

在入队操作时，需要先判断队列是否已满。如果队列未满，则将新元素插入到队尾，并将队尾指针后移一位。如果队尾指针已经到达数组末尾，则将其循环到数组的开头。

// 入队操作
bool EnQueue(SqQueue &Q, int x) {
    if ((Q.rear + 1) % MAXSIZE == Q.front) { // 队列已满
        return false;
    }
    Q.data[Q.rear] = x; // 将新元素插入到队尾
    Q.rear = (Q.rear + 1) % MAXSIZE; // 队尾指针后移一位
    return true;
}

3. 出队操作

在出队操作时，需要先判断队列是否为空。如果队列不为空，则将队头指针后移一位，并返回队头元素。如果队头指针已经到达数组末尾，则将其循环到数组的开头。

// 出队操作
bool DeQueue(SqQueue &Q, int &x) {
    if (Q.front == Q.rear) { // 队列为空
        return false;
    }
    x = Q.data[Q.front]; // 取出队头元素
    Q.front = (Q.front + 1) % MAXSIZE; // 队头指针后移一位
    return true;
}

4. 获取队列长度

获取队列长度可以通过计算队列中元素的个数来实现。由于队头和队尾指针可能出现循环到数组开头的情况，因此需要对队头指针和队尾指针的值进行特殊处理。

// 获取队列长度
int QueueLength(SqQueue Q) {
    return (Q.rear - Q.front + MAXSIZE) % MAXSIZE;
}

完整代码如下：

#include <iostream>
using namespace std;

#define MAXSIZE 100 // 队列的最大长度

typedef struct {
    int data[MAXSIZE]; // 存储队列元素
    int front; // 队头指针
    int rear; // 队尾指针
} SqQueue;

// 初始化队列
void InitQueue(SqQueue &Q) {
    Q.front = 0;
    Q.rear = 0;
}

// 入队操作
bool EnQueue(SqQueue &Q, int x) {
    if ((Q.rear + 1) % MAXSIZE == Q.front) { // 队列已满
        return false;
    }
    Q.data[Q.rear] = x; // 将新元素插入到队尾
    Q.rear = (Q.rear + 1) % MAXSIZE; // 队尾指针后移一位
    return true;
}

// 出队操作
bool DeQueue(SqQueue &Q, int &x) {
    if (Q.front == Q.rear) { // 队列为空
        return false;
    }
    x = Q.data[Q.front]; // 取出队头元素
    Q.front = (Q.front + 1) % MAXSIZE; // 队头指针后移一位
    return true;
}

// 获取队列长度
int QueueLength(SqQueue Q) {
    return (Q.rear - Q.front + MAXSIZE) % MAXSIZE;
}

int main() {
    SqQueue Q;
    InitQueue(Q);
    EnQueue(Q, 1);
    EnQueue(Q, 2);
    EnQueue(Q, 3);
    EnQueue(Q, 4);
    EnQueue(Q, 5);
    int length = QueueLength(Q);
    cout << "队列长度为：" << length << endl;
    int x;
    DeQueue(Q, x);
    cout << "出队元素为：" << x << endl;
    length = QueueLength(Q);
    cout << "队列长度为：" << length << endl;
    return 0;
}